引論：我們?yōu)槟砹?3篇?jiǎng)恿ο到y(tǒng)分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
隨著汽車性能包括排放，可靠性和安全性的不斷提高，一代又一代汽車的動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生了非常大的變化。如果比較這一代又一代的汽車動(dòng)力控制系統(tǒng)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，傳感器，執(zhí)行器的數(shù)量明顯的增加了，控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度也大大提高了。
為了更有效控制的汽車動(dòng)力系統(tǒng)，越來(lái)越多的傳感器被應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中。傳感器可以更準(zhǔn)確的各種測(cè)量物理參數(shù)，以便于系統(tǒng)了解當(dāng)前的狀態(tài)，為準(zhǔn)確有效的控制提供了可能。一代又一代微處理器的推出，為動(dòng)力系統(tǒng)提供了越來(lái)越強(qiáng)的實(shí)時(shí)運(yùn)算能力。半導(dǎo)體功率器件的不斷更新和進(jìn)步，使得執(zhí)行器，如引擎點(diǎn)火，噴油嘴，結(jié)氣門體等的控制更加準(zhǔn)確和有效。
汽車微控制器的進(jìn)步和革新
隨著汽車應(yīng)用中對(duì)于油耗，排放還有動(dòng)力性能更高的要求，微處理器面臨著巨大的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)以上提到的要求，微處理器在中央處理器運(yùn)算能力，信號(hào)采集以及外設(shè)方面，以及對(duì)于執(zhí)行器的控制能力方面都得到了很大的發(fā)展。
動(dòng)力系統(tǒng)的革新和進(jìn)步，往往和排放法規(guī)的推出聯(lián)系在一起。作為動(dòng)力系統(tǒng)革新的推動(dòng)力，新的排放法規(guī)的出臺(tái)總是推動(dòng)著動(dòng)力系統(tǒng)的更新?lián)Q代。為了達(dá)到歐2的標(biāo)準(zhǔn)，8位微處理器就足以滿足要求。英飛凌的8位微處理器C505今天依然被廣泛的使用在這樣的系統(tǒng)中。從90年代初開始，由于系統(tǒng)對(duì)于微處理器要求的提高，16位微處理器逐漸開始應(yīng)用在動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中。英飛凌16位微處理器C167以卓越的實(shí)時(shí)處理能力在市場(chǎng)上得到了廣泛的認(rèn)可。從而在汽車的嵌入式系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
表：I型試驗(yàn)排放限值及法規(guī)執(zhí)行日期。
圖1：發(fā)動(dòng)機(jī)及其管理系統(tǒng)的組成。
C167的內(nèi)核以及設(shè)備都是為引擎應(yīng)用量身定作的。比如用于產(chǎn)生控制信號(hào)的功能單元，用于優(yōu)化點(diǎn)火以及噴油的模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器等等都為引擎控制系統(tǒng)提供很多方便。正是由于這些獨(dú)特的功能使得英飛凌16位單片機(jī)至今依然被廣泛的應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中。
對(duì)于汽車?yán)锖芏嚯娮玉R達(dá)的控制，比如線控傳動(dòng)系統(tǒng)、啟動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)或者電子增壓渦輪控制，英飛凌8位C868或者是基于C166v2結(jié)構(gòu)的XC164系列提供了最優(yōu)的解決方案。隨著要求的更進(jìn)一步提高，32位微處理器越來(lái)越多的被應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)控制當(dāng)中，英飛凌32位Tricore是這個(gè)領(lǐng)域的佼佼者。Tricore除了具有RISC結(jié)構(gòu)以外，還集成一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理模塊。這樣系統(tǒng)處理復(fù)雜信號(hào)的能力得到了大大的提高。
圖2：微控制器性能對(duì)燃油消耗量的影響。
英飛凌推出的32位微處理器AUDO系列不僅僅具有32位的內(nèi)核和DSP的處理芯片，同時(shí)還集成了一組精心設(shè)計(jì)的設(shè)備。這組外設(shè)是為動(dòng)力系統(tǒng)專門優(yōu)化的。外設(shè)有自己的外設(shè)管理模塊。它可以獨(dú)立的完成對(duì)于外設(shè)的控制。也就是說(shuō)，外設(shè)比如時(shí)鐘、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換、CAN總線的管理都可以由外設(shè)管理器直接完成，不需要占用主處理的資源。主處理器程序不會(huì)被外設(shè)的中斷打斷。這樣明顯加強(qiáng)了微處理器的實(shí)時(shí)性能，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能也就相應(yīng)得提高。這對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。AUDO32位微處理器系列另一個(gè)很顯著的特點(diǎn)是運(yùn)行在中央處理器的應(yīng)用軟件和運(yùn)行在外設(shè)管理器里的底層驅(qū)動(dòng)可以分開獨(dú)立運(yùn)行。應(yīng)用程序可以運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)比如OSEK上，而底層的驅(qū)動(dòng)程序就是應(yīng)用程序和外設(shè)之間的接口。AUDO系列微處理器還有一個(gè)獨(dú)立工作的通用時(shí)鐘陣列，具有完成復(fù)雜工作的能力。這種結(jié)構(gòu)為汽車動(dòng)力控制系統(tǒng)中的噴射控制，點(diǎn)火控制等提供了最優(yōu)的解決方案。這一系列的外設(shè)取代原來(lái)要專用芯片才能完成的功能，從而起到簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本的作用。
汽車功率器件面臨的挑戰(zhàn)
控制系統(tǒng)最初主要是由分立元器件組成的。隨著控制系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，尤其是對(duì)于系統(tǒng)診斷和保護(hù)功能的新的要求，以及系統(tǒng)把一些特定的功能分配到功率器件當(dāng)中來(lái)完成，分立元件逐漸不能滿足這樣的要求。今天應(yīng)用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)中的功率器件大都基于BCD技術(shù)(BipolarCMOSDMOS)。這種技術(shù)不僅有能夠驅(qū)動(dòng)大電流的DMOS結(jié)構(gòu)，還可以集成復(fù)雜的邏輯和控制功能，比如過流、過溫保護(hù)、診斷功能、準(zhǔn)確的電流控制，等等。這些功能明顯的加強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)為OBD提供了很大的方便。越來(lái)越多的功能被集成在功率器件里，這也有效的優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步節(jié)省了系統(tǒng)的成本。雖然越來(lái)越多的智能芯片被運(yùn)用于系統(tǒng)當(dāng)中，分立元件以其特有的優(yōu)勢(shì)依然常常被應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中，尤其是對(duì)于功率損耗特別大的應(yīng)用，比如柴油噴射系統(tǒng)中。
在動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中，功率器件控制噴嘴，氧傳感器加熱器，點(diǎn)火裝置，風(fēng)扇以及各種各樣的繼電器等等。英飛凌提供一個(gè)非常全的產(chǎn)品系列，能夠被運(yùn)用于驅(qū)動(dòng)這些負(fù)載。從2通道到18通道的低端多通道開關(guān)，驅(qū)動(dòng)能力從50mA到10A，基于客戶不同的需求，總是可以在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品系列中選取合適的產(chǎn)品。基于最新的技術(shù)和封裝英飛凌仍然在不斷完善這個(gè)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品系列。在這個(gè)產(chǎn)品系列中，英飛凌非常重視模塊性，可擴(kuò)展性和靈活性。Lego和Flex產(chǎn)品系列很好的體現(xiàn)了這幾個(gè)特性，產(chǎn)品系列中不同產(chǎn)品具有很好的兼容性。根據(jù)不同的需要，可以把一個(gè)或者幾個(gè)產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)使用。
由于小型汽車市場(chǎng)快速發(fā)展，對(duì)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)在動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制戰(zhàn)略方面都產(chǎn)生了很深刻的影響。體現(xiàn)在汽車功率半導(dǎo)體上，系統(tǒng)需要高集成度的產(chǎn)品。由于小型汽車特殊性，為集成多種功率芯片功能于一個(gè)芯片當(dāng)中提供了可能。這樣做可以使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性增強(qiáng)，相應(yīng)的系統(tǒng)成本也會(huì)大幅的降低。當(dāng)然這樣的系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)的散熱處理，芯片的封裝技術(shù)等方面提出了更加嚴(yán)格的要求。
BCD技術(shù)同時(shí)具有DMOS，CMOS，Bipolar結(jié)構(gòu)，這使基于BCD的產(chǎn)品可以集成復(fù)雜的控制功能，這對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的功能模塊劃分產(chǎn)生了影響。越來(lái)越多地功能在系統(tǒng)功能模塊劃分中被轉(zhuǎn)移到功率器件當(dāng)中。以前很多功能需要專用芯片來(lái)完成，或者需要占用很多微處理器資源，現(xiàn)在都被集成在功率器件當(dāng)中。比如在汽油直噴系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要一個(gè)PeakandHold的功能，這個(gè)功能就能夠由基于BCD技術(shù)的功率半導(dǎo)體芯片非常有效的實(shí)現(xiàn)。智能功率半導(dǎo)體芯片還集成了保護(hù)和診斷功功能，可以自動(dòng)診斷短路，過流，過溫開路等錯(cuò)誤。并且可以對(duì)這些錯(cuò)誤狀態(tài)做出相應(yīng)的處理，比如說(shuō)過溫過流情況下的自動(dòng)關(guān)斷。這些診斷信息經(jīng)過編碼后，還可以通過串行通信接口和微處理器進(jìn)行通信。
汽車傳感器的廣泛應(yīng)用
最初傳感器在汽車引擎控制里的應(yīng)用是引擎點(diǎn)火器的控制，系統(tǒng)基于負(fù)載和轉(zhuǎn)速來(lái)決定點(diǎn)火角度和點(diǎn)火時(shí)間。通過這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)火控制很簡(jiǎn)單，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)今天越來(lái)越嚴(yán)格的油耗，排放以及動(dòng)力性能的要求。在現(xiàn)代的系統(tǒng)中，除了負(fù)載，轉(zhuǎn)速信號(hào)傳感器以外，引擎溫度，進(jìn)氣管溫度，進(jìn)氣量，節(jié)氣閥位置，氧傳感器信號(hào)等等都必須被采集和處理。只有采集了這些信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，引擎控制系統(tǒng)才能準(zhǔn)確掌握引擎的狀態(tài)，從而完成準(zhǔn)確的控制。相比于被動(dòng)傳感器來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體傳感器擁有高準(zhǔn)確度，高抗干擾性能和很好的耐久性能等優(yōu)點(diǎn)。因而半導(dǎo)體傳感器在汽車領(lǐng)域里逐漸取代被動(dòng)傳感器，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
半導(dǎo)體傳感器不僅具有感知部件，還往往集成了很多別的功能，比如信號(hào)的預(yù)處理，診斷以及信號(hào)接口處理等等。英飛凌的集成壓力和電磁傳感器件，已經(jīng)在汽車動(dòng)力系統(tǒng)中，無(wú)數(shù)次的被應(yīng)用于測(cè)量進(jìn)氣壓力，大氣壓力，傳動(dòng)轉(zhuǎn)速，爆震檢測(cè)，節(jié)氣門位置檢測(cè)，油門位子檢測(cè)等等。
圖3：8缸發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU基于英飛凌汽車電子器件。
總結(jié)和展望
在半導(dǎo)體芯片在動(dòng)力總成系統(tǒng)中的應(yīng)用方面，英飛凌做了許多系統(tǒng)上的工作。英飛凌應(yīng)用32位單片機(jī)、智能功率器件以及部分傳感器，成功研制一款8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器ECU，可以控制所有實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)負(fù)載，并且在這款ECU中不僅僅實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的管理，而且集成了自動(dòng)變速箱的控制，因此這塊ECU被稱為動(dòng)力總成系統(tǒng)電控單元。通過圖3、圖4可以看到該電控單元的框圖，其中主要分為以下幾個(gè)部分：
1.計(jì)算單元；
2.電源單元；
3.傳感器以及傳感器信號(hào)調(diào)理單元；
4.發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)單元；
5.自動(dòng)變速箱系統(tǒng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)單元；
6.總線傳輸單元；
7.調(diào)試接口單元；
8.發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱模擬單元，包括爆震信號(hào)模擬等。
圖4：8缸發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU框圖。
通過這一綜合的電控單元，可以十分輕松的調(diào)試系統(tǒng)，為32位的高速的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)以及變速箱管理體統(tǒng)的開發(fā)提供了有力的支持。這個(gè)系統(tǒng)的主要器件都是基于英飛凌的產(chǎn)品，體現(xiàn)了英飛凌完整的汽車電子產(chǎn)品線。
半導(dǎo)體產(chǎn)品：微處理器，功率芯片和傳感器組成了整個(gè)動(dòng)力電子控制系統(tǒng)。汽車電子動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)于高集成度的要求，以及控制系統(tǒng)的復(fù)雜性的提高必然會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)一步革新，和一系列新的產(chǎn)品的出現(xiàn)。
在微處理器方面英飛凌將繼續(xù)上面介紹的AUDO構(gòu)架，進(jìn)一步完善產(chǎn)品線?；贏UDO構(gòu)架卓越的運(yùn)算能力以及優(yōu)秀的實(shí)時(shí)處理能力，英飛凌會(huì)推出低端32位微處理器，以適應(yīng)不同市場(chǎng)的需求。AUDO微處理器的主頻將進(jìn)一步提高。外設(shè)功能也將得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。并且AUDO微處理器非常重視可擴(kuò)展性和軟件的兼容性，這為軟件的重復(fù)使用創(chuàng)造了很好的條件。
篇2
1 故障樹分析法簡(jiǎn)介
從20世紀(jì)60年代以來(lái)，在一些復(fù)雜系統(tǒng)的故障分析中，形成和發(fā)展了一種新的故障樹分析法。這是一種從系統(tǒng)到部件再到零件的下降形式分析方法。它是從系統(tǒng)開始，通過邏輯符號(hào)與具體單元、零部件相聯(lián)系；與失效的的狀態(tài)事件相聯(lián)系；構(gòu)成一幅樹狀分支圖，稱為故障樹。故障樹分析法首先將分析的系統(tǒng)故障事件作為第一階（即第一行―頂事件），再將導(dǎo)致該事件發(fā)生的直接原因（包括硬件故障、環(huán)境因素、人為差錯(cuò)等）并列為第二階段。用適當(dāng)?shù)氖录?hào)表示，用邏輯門把他們與系統(tǒng)故障事件聯(lián)結(jié)起來(lái)。其次將導(dǎo)致第二階段延長(zhǎng)事件發(fā)生的原因列出為第三階段。兩階之間同樣用事件符號(hào)和邏輯門聯(lián)系。這樣逐段展開，直到把最基本的原因都分析出來(lái)為止，這樣的邏輯圖便是故障樹。利用故障樹去分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑和可靠性特征量，這就是故障樹分析法。
2 故障樹分析法主要特點(diǎn)
（1）它是一種直觀的圖形演繹法。把系統(tǒng)的故障與引起故障的因素，用圖形比較形象的表現(xiàn)出來(lái)。用它來(lái)分析系統(tǒng)失效事件發(fā)生的概率，也可用來(lái)分析零、部件或子系統(tǒng)的失效事件對(duì)系統(tǒng)失效的影響。從故障樹圖由上往下看可知：系統(tǒng)的故障與那些單元有關(guān)系？有怎樣的關(guān)系？多大關(guān)系。從圖由下往上看：知道單元故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響，什么影響？影響途徑怎樣？程度有多大？（2）故障樹分析可作定性分析還可作定量分析；不僅可分析單一機(jī)件引起系統(tǒng)失效的影響，而且可以分析多機(jī)件構(gòu)成的子系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)影響；不僅可反映系統(tǒng)內(nèi)部單元與系統(tǒng)故障的關(guān)系，也能反映系統(tǒng)外部因素（環(huán)境因素和人為因素）對(duì)系統(tǒng)的影響。（3）故障樹分析不僅可用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)，也可用于指導(dǎo)正確的維修管理。（4）故障樹的建造工作量十分繁重和復(fù)雜，需要較高的技術(shù)。
3 故障樹的組成
（1）頂事件的選取。它是系統(tǒng)分析的目標(biāo)和對(duì)象，要選擇一個(gè)具有明確意義，可用概率度量，能夠向下分解，最后找出失效原因的故障事件。（2）故障樹的建造。這是故障樹分析中的關(guān)鍵一步。要由多方技術(shù)人員通力合作，經(jīng)過細(xì)致的綜合分析，找出系統(tǒng)失效事件的邏輯關(guān)系。首先分析事故鏈確定主流程，然后確定邊界條件，給出故障樹的范圍，最后利用事件符號(hào)和邏輯符號(hào)畫出故障樹。（3）故障樹的圖形符號(hào)。有兩種圖形符號(hào)，即：邏輯符號(hào)和事件符號(hào)。他們都有各自的具體圖形符號(hào)和意義。（4）故障樹的基本結(jié)構(gòu)。
4 故障樹的建造
4.1 確定頂事件和邊界條件
頂事件是針對(duì)所研究對(duì)象的系統(tǒng)故障事件。是在各種可能的系統(tǒng)故障中篩選出來(lái)的最危險(xiǎn)的事件，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，頂事件不是唯一的，分析的目標(biāo)、任務(wù)不同，應(yīng)選擇不同的頂事件。在很多情況下，頂事件就選定故障模式和影響分析中識(shí)別出來(lái)的致命度高的事件。必要時(shí)還可把大型復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干相關(guān)的子系統(tǒng)，以典型的中間事件當(dāng)作若干子故障樹的頂事件進(jìn)行建樹分析，最后再加以綜合。這樣可使任務(wù)簡(jiǎn)單化，并可同時(shí)組織多人分工合作參與建樹工作。
根據(jù)選定的頂事件，合理地確定建樹的邊界條件，以確定故障樹的建樹范圍，故障樹的邊界條件包括：（1）初始狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)中的部件有數(shù)種工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)指明與頂事件發(fā)生有關(guān)的部件的工作狀態(tài)。（2）不容許事件。指在建樹的過程中認(rèn)為不容許發(fā)生的事件。（3）必然事件。指系統(tǒng)工作時(shí)在一定條件下必然發(fā)生在一定條件下必然發(fā)生的事件和必然不發(fā)生的事件。
4.2 逐層展開建樹
篇3
本文對(duì)“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)”模型作以下幾個(gè)假設(shè):柴油機(jī)系統(tǒng)中任何存儲(chǔ)容積對(duì)動(dòng)態(tài)過程影響忽略不計(jì);柴油機(jī)的輸出扭矩和排氣溫度(渦輪前溫度)僅與柴油機(jī)燃燒過程中的空燃比和轉(zhuǎn)速有關(guān)。它們可以用經(jīng)驗(yàn)公式表示,不進(jìn)行缸內(nèi)過程計(jì)算。
該柴油機(jī)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型包括壓氣機(jī)、中冷器、渦輪、流量函數(shù)、柴油機(jī)本體諸環(huán)節(jié)。其基本模型如圖1所示。
2仿真結(jié)果及分析
12VPA6柴油機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)螺旋槳特性工作的6個(gè)穩(wěn)態(tài)工況點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比見表1。
比較結(jié)果表明:在高負(fù)荷時(shí)計(jì)算誤差比較小,而在低負(fù)荷時(shí),計(jì)算誤差比較大。這種情況出現(xiàn)的主要原因是低負(fù)荷時(shí)候試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較少,而且試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散程度比較大,經(jīng)驗(yàn)公式在低負(fù)荷的某些工況有一定的偏差,但是在整個(gè)功率范圍內(nèi)計(jì)算誤差一般都在5％以內(nèi)。另外從仿真結(jié)果中我們還發(fā)現(xiàn)12VPA6柴油機(jī)在700rpm～800rpm轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)空氣流量偏小,這樣對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)態(tài)過程有一定的影響。
可以看出,仿真得出的穩(wěn)態(tài)航速和實(shí)際航行結(jié)果基本相同,穩(wěn)態(tài)誤差在6％以內(nèi)。因此,穩(wěn)態(tài)仿真的計(jì)算結(jié)果有較好的精度。在相同的轉(zhuǎn)速下,計(jì)算值一般比實(shí)際航行值略偏大,一方面是由于本文仿真計(jì)算的條件是標(biāo)準(zhǔn)海況,實(shí)際航行條件是三級(jí)海況;另一方面是由于仿真計(jì)算時(shí)候排水量是按515t計(jì)算的,而實(shí)際航行的排水量是533t～540t。
3結(jié)語(yǔ)
篇4
儀征化纖熱電生產(chǎn)中心#1爐甲乙側(cè)兩臺(tái)動(dòng)態(tài)分離器于2012年安裝完成，投運(yùn)后未能達(dá)到預(yù)期效果，其主要表現(xiàn)為制粉系統(tǒng)出力低以及出粉細(xì)度調(diào)節(jié)性較差等情況。2013年期間，對(duì)這兩臺(tái)分離器進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)、論證，并進(jìn)行了初步優(yōu)化，但結(jié)果并不理想。2013年7月下旬，對(duì)甲側(cè)動(dòng)態(tài)粗粉分離器進(jìn)行了部分改動(dòng)，在動(dòng)靜葉之間增加一擋板。并在8月中旬又將回粉錐的間隙調(diào)小，但回粉量大的情況還是沒有得到根本改善。之后，根據(jù)長(zhǎng)期的試驗(yàn)、調(diào)整及數(shù)據(jù)分析，找到了造成動(dòng)態(tài)分離器回粉率高、出力不理想的根本原因，即靜葉片分離作用過強(qiáng)，而動(dòng)葉輪分離器作用相對(duì)較弱。最后，根據(jù)試驗(yàn)和三維模擬的結(jié)果及分析，提出以下的改造方案并實(shí)施。
2 具體整改措施
（1）增大動(dòng)葉輪的尺寸。包括直徑和高度。目的是增強(qiáng)動(dòng)葉輪的分離作用，同時(shí)可使動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)速與出粉細(xì)度有明顯的線性關(guān)系。（2）安裝導(dǎo)流板。對(duì)煤粉起到均流作用?？蓽p少小顆?；胤勐?，同時(shí)提高大顆?；胤勐?，從而提高回粉的準(zhǔn)確性。（3）去除徑向葉片。削弱靜葉片的分離作用，相對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)葉的分離器作用。
3 調(diào)試數(shù)據(jù)分析
2014年9月10日～2014年9月15日，對(duì)#1爐甲側(cè)制粉系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。從出粉細(xì)度及可調(diào)性、出粉均勻性指數(shù)、制粉出力等多方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行了試驗(yàn)，并得到了全面的定性和定量的數(shù)據(jù)結(jié)果。由此，可對(duì)甲側(cè)動(dòng)態(tài)粗粉分離器改造的具體效果進(jìn)行以下判定。
3.1 細(xì)度調(diào)節(jié)性的改善（圖2）
可見，本次改造后，主要由于動(dòng)葉輪尺寸增加，導(dǎo)致顆粒受到的離心力增加。出粉細(xì)度的調(diào)節(jié)性能明顯增強(qiáng)且線性關(guān)系明顯。這樣的好處包括：（1）對(duì)于不同煤種，能夠方便的通過細(xì)度調(diào)節(jié)，使出粉細(xì)度始終在經(jīng)濟(jì)情況下運(yùn)行；（2）由于出粉細(xì)度調(diào)節(jié)范圍更廣，尤其是可以調(diào)到很細(xì)的這種特點(diǎn)，可以完全適應(yīng)低氮燃燒器改造后的需求。當(dāng)然，更低的細(xì)度R90是以損失部分出力為代價(jià)的。鑒于目前#1爐的運(yùn)行情況，建議排粉機(jī)電流保持在16.5～17A，分離器轉(zhuǎn)速維持在20-30rpm的運(yùn)行方式，此時(shí)對(duì)應(yīng)的出粉細(xì)度R90=25.2-23.2%，均勻性指數(shù)n≥1.2。下述的出力試驗(yàn)也是在該工況下進(jìn)行的。
3.2 出力的提高
3.2.1 出力試驗(yàn)
2014年9月15日進(jìn)行了如下試驗(yàn)：將#1爐負(fù)荷穩(wěn)定在220t/h（以下粉位為甲乙兩側(cè)平均值）
（1）從上午9：55到下午13：15這段時(shí)間（200分鐘），甲側(cè)乙側(cè)同時(shí)運(yùn)行，觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化，從3.8m漲到4.3m；（2）從下午13：15到下午15：10這段時(shí)間（115分鐘），只運(yùn)行甲側(cè)，觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化，從4.3m降到3.3m；（3）從下午17：30到下午19：30這段時(shí)間（120分鐘），只運(yùn)行乙側(cè)，觀察#1爐粉倉(cāng)的粉位變化，從4m降到2.9m；從上述的數(shù)量關(guān)系可以列出含三個(gè)未知數(shù)的方程組：
式中：x-單位時(shí)間內(nèi)甲側(cè)磨煤機(jī)的出力換算成粉位的變化，單位m/min；y-單位時(shí)間內(nèi)乙側(cè)磨煤機(jī)的出力換算成粉位的變化，單位m/min；z-單位時(shí)間內(nèi)220t/h負(fù)荷下，對(duì)于的煤粉消耗量換算成粉位的變化，單位m/min；
最后計(jì)算得到（x+y）/z=1.123，也就是說(shuō)甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行后，能夠供應(yīng)的鍋爐負(fù)荷為：215×1.123=241（t/h）。
相比改造之前甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行可維持的最大負(fù)荷210t/h，制粉系統(tǒng)的出力提高了：（241-210）/210×100%=13.8%
3.2.2 回粉比例減少。同樣在上述工況下，對(duì)#1爐甲側(cè)的進(jìn)粉、出粉和回粉進(jìn)行取樣并化驗(yàn)細(xì)度，并和改造前（2013年8月）數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比（表1）。
回粉比例即回粉占進(jìn)粉的質(zhì)量比。回粉比例減少23.2%，意味著有23.2%的煤粉不需要回到磨煤機(jī)重復(fù)研磨，做無(wú)用功。出力也就相應(yīng)的提高23.2%?？紤]到改造后的出粉細(xì)度R90比改造前的出粉細(xì)度R90還要小，所以在相同出粉細(xì)度情況下，甲側(cè)磨煤機(jī)提高的制粉出力是大于23.2%的。
4 結(jié)束語(yǔ)
（1）本次改造實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果，達(dá)到了改造的目的。一方面，制粉系統(tǒng)出力有了顯著提高，單是甲側(cè)的改造，就使得#1爐總的制粉出力相比改造前提高了13.8%。另一方面，出粉細(xì)度的調(diào)節(jié)性能顯著增強(qiáng)，且線性關(guān)系明顯。（2）鑒于試驗(yàn)的結(jié)果和#1爐的運(yùn)行情況，建議#1爐甲側(cè)制粉系統(tǒng)按照如下方式運(yùn)行：排粉機(jī)電流16～17A，分離器轉(zhuǎn)速20～30rpm。此時(shí)對(duì)應(yīng)的出粉細(xì)度R90在25.2%～23.2%、均勻性指數(shù)達(dá)到n≥1.2、制粉出力高（甲乙兩側(cè)同時(shí)運(yùn)行，能滿足241t/h負(fù)荷對(duì)于的煤粉消耗）、制粉單耗低。
參考文獻(xiàn)
篇5
隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，系統(tǒng)仿真方法論和計(jì)算機(jī)仿真軟件設(shè)計(jì)技術(shù)在交互性、生動(dòng)性、直觀性等方面取得了較大進(jìn)展，它是以計(jì)算機(jī)和仿真系統(tǒng)軟件為工具，對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)或未來(lái)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)仿真研究的理論和方法。
運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真就是對(duì)已經(jīng)添加了拓?fù)潢P(guān)系的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，定義其驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值，分析其系統(tǒng)其他零部件在驅(qū)動(dòng)條件下的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如速度，加速度，角速度，角加速度等。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證所建立模型的正確性，并得出結(jié)論。
本文中所用的動(dòng)力學(xué)仿真軟件是ADAMS軟件。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。虛擬樣機(jī)就是在ADAMS軟件中建的樣機(jī)模型。
1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置
先在造型軟件UG中將齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)造型好，如下圖所示。在已經(jīng)設(shè)置好運(yùn)動(dòng)副的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第一級(jí)齒輪軸上繞地的旋轉(zhuǎn)副上給傳動(dòng)系統(tǒng)添加一個(gè)角速度驅(qū)動(dòng)。然后進(jìn)行仿真。在進(jìn)行仿真的過程中，單位時(shí)間內(nèi)仿真步數(shù)越多，步長(zhǎng)越短，越能真實(shí)反映系統(tǒng)的真實(shí)結(jié)果，但缺點(diǎn)是仿真時(shí)間也隨之變長(zhǎng)，占用的系統(tǒng)空間也就越大。所以應(yīng)該在兼顧仿真真實(shí)性與所需物理資源和仿真時(shí)間的基礎(chǔ)上，選擇一個(gè)合適的仿真時(shí)間和仿真的步長(zhǎng)。
在仿真之前先設(shè)置系統(tǒng)所用到的物理量的單位，在工程實(shí)際中，角速度一般使用的單位是r/min，所以在系統(tǒng)的基本單位中把時(shí)間的單位設(shè)為min,角度的單位設(shè)成rad，而在ADAMS中轉(zhuǎn)速單位為rad/min。本過程仿真的運(yùn)動(dòng)過程為：系統(tǒng)從加速運(yùn)動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速，平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，再減速運(yùn)動(dòng)直到停止。運(yùn)動(dòng)過程用函數(shù)來(lái)模擬，輸入的角速度驅(qū)動(dòng)的函數(shù)表達(dá)式為：STEP( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ STEP(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8)，此函數(shù)表達(dá)式的含義為：系統(tǒng)從開始加速運(yùn)動(dòng)一直到2.5s時(shí)達(dá)到了系統(tǒng)的額定轉(zhuǎn)速9168.8rad/min(1460r/min),從2.5s到7.5s的時(shí)間段內(nèi)，系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，在7.5s到10s的時(shí)間段內(nèi)，系統(tǒng)從額定轉(zhuǎn)速減速行使，直到停止。打開ADAMS，選擇Import a file，將測(cè)試數(shù)據(jù)輸入到ADAMS/View中。
2、模型驗(yàn)證
為了保證仿真分析的順利進(jìn)行，在進(jìn)行仿真分析之前，應(yīng)該對(duì)樣機(jī)模型進(jìn)行最后的檢驗(yàn)，排除建模過程中隱含的錯(cuò)誤。一般樣機(jī)模型容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤為：(1)檢查不恰當(dāng)?shù)倪B接和約束、沒有約束的構(gòu)件、無(wú)質(zhì)量構(gòu)件、樣機(jī)的自由度等。(2)進(jìn)行檢查所有的約束是否被破壞或者被錯(cuò)誤定義，通過裝配分析有助于糾正錯(cuò)誤的約束。
對(duì)于這些潛在的錯(cuò)誤，用戶可以充分利用ADAMS/View提供的模型檢查功能進(jìn)行樣機(jī)模型檢測(cè)：(1)對(duì)于第一種可能的錯(cuò)誤，用戶可以利用模型自檢工具。(2)對(duì)于第二種可能的錯(cuò)誤，用戶可以進(jìn)行裝配分析。
ADAMS/View提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的樣機(jī)模型自檢工具，進(jìn)入主菜，選擇Model Verify命令，這時(shí)啟動(dòng)模型自檢，完成自檢后，程序顯示自檢對(duì)話框。
3、樣機(jī)仿真
模型檢驗(yàn)正確后，就可以進(jìn)行仿真分析。仿真的分析過程如下：
在主工具箱選擇仿真工具圖標(biāo)，顯示交互仿真分析參數(shù)設(shè)置欄；選擇仿真類型，ADAMS/View提供了4種仿真類型，即Default、Dynamic、Kinematic和Static。本文就用Default這種仿真類型；定義仿真分析時(shí)間，本次仿真時(shí)間為120秒；設(shè)置仿真過程中ADAMS/View輸出仿真結(jié)果的頻率，選取仿真步長(zhǎng)數(shù)為1000步。
完成以上設(shè)置后，開始仿真分析。在仿真分析過程中，可實(shí)時(shí)顯示樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀況。
4、仿真結(jié)果及其分析
在仿真結(jié)束后，進(jìn)入ADAMS/Postprocessor后處理模塊，可以得到齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果曲線圖，下圖是齒輪1曲線圖。
5、結(jié)語(yǔ)
以齒輪1和齒輪7為例（其它略），通過上表可以看到，各個(gè)嚙合齒輪之間傳遞力的趨勢(shì)與負(fù)載的趨勢(shì)比較相似，都在14.1秒和73.95附近出現(xiàn)最大值，受力有很大的變化，最大力值為623050N，工作時(shí)所允許的范圍之內(nèi)。在表中，“-” 代表所受力的方向與系統(tǒng)默認(rèn)的方向相反。仿真結(jié)果的平均值與通過計(jì)算所得的理論值之間的差別不大，說(shuō)明仿真結(jié)果比較真實(shí)的反映了實(shí)際的工作狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
篇6
此次研究主要對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)的管理，把以往分散到各個(gè)系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，為管理各個(gè)系統(tǒng)間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將通過webservice的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，把不同系統(tǒng)間的傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)整合到一個(gè)系統(tǒng)中，從而完成對(duì)所有有傳輸網(wǎng)中的資源點(diǎn)管理的要求。本系統(tǒng)完成后，將有效地解決移動(dòng)公司對(duì)傳輸網(wǎng)中的資源點(diǎn)管理不夠透明的問題，為移動(dòng)公司提高管理水平、減少工作量提供支撐。本系統(tǒng)具有J2EE的MVC的三層架構(gòu)模式：即數(shù)據(jù)展示層-請(qǐng)求控制層-業(yè)務(wù)處理層。MVC架構(gòu)是“Model-View-Con-troller”的縮寫，中文翻譯為“模型-視圖-控制器”。MVC應(yīng)用程序總是由這三個(gè)部分組成。Event(事件)導(dǎo)致Controller改變Model或View，或者同時(shí)改變兩者。只要Controller改變Models的數(shù)據(jù)或者屬性，所有依賴的View都會(huì)自動(dòng)更新。類似的，只要Controller改變View，View會(huì)從潛在的Model中獲取數(shù)據(jù)來(lái)刷新自己。
3移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案的可行性分析
篇7
1 背景技術(shù)
汽車尾氣有害物排放，對(duì)汽油機(jī)有CO、HC和NOx；對(duì)柴油機(jī)而言，除CO、HC、NOx外，還有微粒和煙度。而這些尾氣排放物的生成直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程有關(guān)。為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)的各種有害物排放，目前有很多控制方式，如氧化催化轉(zhuǎn)化裝置、還原催化轉(zhuǎn)化裝置、三元催化轉(zhuǎn)化裝置、稀薄NOx催化轉(zhuǎn)化裝置以及EGR系統(tǒng)等，雖然這些措施在一定程度上減少了部分有害氣體的排放，但是在空燃比、可靠性、耐久性等方面存在諸多缺陷。例如，EGR系統(tǒng)已經(jīng)成為降低柴油機(jī)NOx排放量的有效技術(shù)措施，但在大、中型柴油機(jī)上的應(yīng)用仍受到耐久性和可靠性的影響，并且實(shí)施較大的EGR率也帶來(lái)了燃油消耗率和黑煙惡化等問題。
從上述的現(xiàn)有技術(shù)中不難看出，目前減少發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣有害氣體排放的是措施，或是利用催化轉(zhuǎn)換裝置或是控制燃燒，而尾氣有害氣體排放物的生成直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程有關(guān)。但這些措施都是在復(fù)雜的燃燒過程中產(chǎn)生了有害氣體之后才采取的。均不能從根本上解決發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣有害氣體的排放問題。為克服背景技術(shù)中的不足，本文的目的在于提供一種在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣環(huán)節(jié)的空氣分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)將吸入其內(nèi)的空氣分離成氮?dú)夂透谎鯕怏w，氮?dú)馀湃氪髿?，富氧氣體與燃料混合供入氣缸燃燒或者通過進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸并與氣缸內(nèi)燃料燃燒，這樣氮?dú)獠粎⑴c燃燒過程，也就抑制了NOx的生成，所以不需再采取催化轉(zhuǎn)化裝置或控制燃燒等措施了，這樣就實(shí)現(xiàn)了本較好的節(jié)能減排的目的。
2 技術(shù)方案
一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣分離系統(tǒng)，主要通過使用Na-X型沸石和Li-X型沸石的壓力回轉(zhuǎn)吸附法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣中氮?dú)馀c氧氣的分離。包括用于進(jìn)氣的空氣進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口初安裝有濾清器，用于濾去空氣中的微粒和水蒸汽，系統(tǒng)含一套吸附裝置，吸附裝置包括兩個(gè)吸附器A、B和兩個(gè)二次吸附器C、D；吸附器與二次吸附器之間分別有氣管相連，其中A與C、B與D相對(duì)應(yīng)。吸附器的進(jìn)口端分別設(shè)有供氣電磁閥與抽空電磁閥；抽空電磁閥與真空泵相連。二次吸附器出口端安裝有緩沖器，緩沖器出口端設(shè)有分離電磁閥，富氧氣體通過分離電磁閥經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或與燃料混合后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。
吸附器進(jìn)口端導(dǎo)入Na-X型沸石，吸附器進(jìn)口端導(dǎo)入Li-X型沸石。二次吸附器進(jìn)口端導(dǎo)入Na-X型沸石，二次吸附器進(jìn)口端導(dǎo)入Li-X型沸石。二次吸附器體積較小于吸附器，安裝在吸附器的出口端主要是為了進(jìn)行氮?dú)獾亩挝剑瑥亩岣哐鯕獾募兌?。吸附過程的吸附壓力為1巴~1.1巴；抽空過程的解吸壓力為100毫巴~400毫巴。供氣電磁閥、抽空電磁閥、分離電磁閥均由控制器統(tǒng)一控制，定時(shí)開閉。吸附裝置亦可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)需氧量的增加實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，即用多套吸附裝置同時(shí)供氣。真空泵的動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)軸提供。緩沖器的作用是為了使供氣氣流均勻。
研究表明采用上述技術(shù)方案，可以達(dá)到以下有益效果：
本文所提出的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣分離系統(tǒng)，通過使用Na-X型沸石和Li-X型沸石的壓力回轉(zhuǎn)吸附法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣中氮?dú)馀c氧氣的分離。有效的分離出了氮?dú)?，得到的富氧氣體與燃料混合供入氣缸燃燒或者通過進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸并與氣缸內(nèi)燃料燃燒，這樣氮?dú)獠粎⑴c燃燒過程，也就抑制了NOx的生成，亦不需再采取催化轉(zhuǎn)化裝置或控制燃燒等措施，這樣就實(shí)現(xiàn)了較好的節(jié)能減排的目的。
圖中：1.氣缸；2.分離電磁閥（1）；3.緩沖器（1）；4.二次吸附器（C）；5.吸附器（A）；6.濾清器；7.空氣進(jìn)氣口；8.供氣電磁閥（1）；9.抽空電磁閥（1）；10.真空泵；11.供氣電磁閥（2）；12.抽空電磁閥（2）；13.吸附器（B）；14.二次吸附器（D）；15.緩沖器（2）；16.分離電磁閥（2）；17.進(jìn)氣道
3 工作原理
結(jié)合圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣分離系統(tǒng)主要通過壓力回轉(zhuǎn)吸附法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣中氮?dú)馀c氧氣的分離。包括用于進(jìn)氣的空氣進(jìn)氣口，并在進(jìn)氣口初安裝有濾清器，用于濾去空氣中的微粒和水蒸汽，系統(tǒng)含一套吸附裝置，吸附裝置包括吸附器（A）、吸附器（B）和二次吸附器（C）、二次吸附器（D）；吸附器與二次吸附器之間分別有氣管相連，其中A與C、B與D相對(duì)應(yīng)。吸附器的進(jìn)口端分別設(shè)有供氣電磁閥、與抽空電磁閥；抽空電磁閥與真空泵相連。二次吸附器出口端安裝有緩沖器，緩沖器出口端設(shè)有分離電磁閥，富氧氣體通過分離電磁閥經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或與燃料混合后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。
結(jié)合圖1具體介紹吸附裝置的工作循環(huán)：
0s時(shí)刻：吸附器（B）已經(jīng)完成吸附過程；
0~30s：
吸附器（A）5、二次吸附器（C）4 ：供氣電控閥（1）6、分離電控閥（1）2“開”抽空電控閥（1）9“閉”，空氣由空氣進(jìn)氣口7進(jìn)入通過濾清器6，過濾掉微粒和水蒸氣，混合氣體流出濾清器6通過供氣電磁閥（1）8進(jìn)入吸附器（A）5，吸附器（A）5內(nèi)Na-X型沸石和Li-X型沸石吸附混合氣體內(nèi)的氮?dú)狻⒍趸?、水蒸氣，剩余氣體（氧氣、氬氣及少量的氮?dú)狻⒍趸?、水蒸氣等）通過二次吸附器（A）4進(jìn)行再次吸附，主要吸附上個(gè)工序所遺留的少量的氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等氣體。從二次吸附器（A）4流出的富氧氣體（氧氣、氬氣）經(jīng)過緩沖器（1）3、分離電磁閥（1）2進(jìn)入進(jìn)氣道，從而供入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸1。
吸附器（B）13、二次吸附器（D）14:供氣電控閥（2）11、分離電控閥（2）16“閉”抽空電控閥（2）12“開”，通過真空泵10將吸附器（B）13 和二次吸附器（D）14抽至負(fù)壓，吸附劑所吸附的氮?dú)獾玫浇馕?，并排到大氣?/p>
30s時(shí)刻：吸附器（A）5已經(jīng)完成吸附過程；
30~60s：
吸附器（A）5、二次吸附器（C）4 ：供氣電控閥（1）6、分離電控閥（1）2“閉”抽空電控閥（1）9“開”，通過真空泵10將吸附器（A）5和二次吸附器（C）4 抽至負(fù)壓，吸附劑所吸附的氮?dú)獾玫浇馕⑴诺酱髿狻?/p>
吸附器（B）、二次吸附器（D）：供氣電控閥（2）、分離電控閥（2）“開”抽空電控閥（2）“閉”，空氣由空氣進(jìn)氣口進(jìn)入通過濾清器，過濾掉微粒和水蒸氣，混合氣體流出濾清器通過供氣電磁閥（2）進(jìn)入吸附器（B），吸附器（B）內(nèi)Na-X型沸石和Li-X型沸石吸附混合氣體內(nèi)的氮?dú)狻⒍趸?、水蒸氣，剩余氣體（氧氣、氬氣及少量的氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等）通過二次吸附器（D）進(jìn)行再次吸附，主要吸附上個(gè)工序所遺留的少量的氮?dú)狻⒍趸肌⑺魵獾葰怏w。從二次吸附器（D）流出的富氧氣體（氧氣、氬氣）經(jīng)過緩沖器（2）、分離電磁閥（2）進(jìn)入進(jìn)氣道，從而供入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。
篇8
0引言
伴隨著網(wǎng)絡(luò)化對(duì)于社會(huì)的影響，電力系統(tǒng)管理中自動(dòng)化技術(shù)安全管理的系統(tǒng)建設(shè)工作重要性不斷提高，同時(shí)也是優(yōu)化與改進(jìn)電力系統(tǒng)信息安全技術(shù)的多項(xiàng)措施，電力信息的安全管理標(biāo)準(zhǔn)屬于信息的安全管理基本標(biāo)準(zhǔn)、需求以及準(zhǔn)則，是提高管理效果的基本措施，其中最為重要的便是構(gòu)建一個(gè)關(guān)于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)安全管理。對(duì)此，探討電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)安全管理具備顯著現(xiàn)實(shí)意義。
1電力系統(tǒng)信息安全管理目標(biāo)
強(qiáng)化與規(guī)范電力系統(tǒng)的網(wǎng)路安全行以及自動(dòng)化管理效果，并保障自動(dòng)化管理系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性、持續(xù)性、可靠性以及保障信息內(nèi)容的完整性、可用性以及機(jī)密性，預(yù)防因?yàn)樽詣?dòng)化管理系統(tǒng)本身的漏洞、故障而導(dǎo)致自動(dòng)化管理系統(tǒng)無(wú)法正常的運(yùn)行，在病毒、黑客以及多種惡意代碼的影響攻擊時(shí)及時(shí)起到行之有效的管理保護(hù)，對(duì)自動(dòng)化管理系統(tǒng)內(nèi)部的信息安全性實(shí)現(xiàn)較高的管理效果，預(yù)防信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)的丟失，預(yù)防有害信息在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的傳播，從而提高企業(yè)信息的整體管理效果[1]。
2自動(dòng)化技術(shù)安全管理建設(shè)內(nèi)容
2.1管理系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理
信息管理系統(tǒng)的建設(shè)必然需要管理部門的高度重視，要求管理部門以年度作為單位，對(duì)信息化的項(xiàng)目實(shí)行全面性、綜合性的管理，并在每一年的綜合計(jì)劃實(shí)行之后，制定這一整年在相關(guān)工作方面的創(chuàng)新計(jì)劃，保障系統(tǒng)在正式上線之前便可以有效的滿足整個(gè)系統(tǒng)在安全方面的需求[2]。采用的系統(tǒng)在建設(shè)完成之后的1個(gè)月之內(nèi)，必須根據(jù)相應(yīng)的“上下線管理辦法”實(shí)行申請(qǐng)，并通過信息管理部門專職人員進(jìn)行上線申請(qǐng)，組織應(yīng)用的系統(tǒng)專職和業(yè)務(wù)主管部門根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或指南對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全性的評(píng)估，同時(shí)需要將評(píng)估的結(jié)果博鰲高發(fā)放到業(yè)務(wù)部門中。對(duì)于系統(tǒng)中存在的不足，業(yè)務(wù)部門在接收到報(bào)告之后需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行改進(jìn)，并在改進(jìn)之后進(jìn)行復(fù)查，確保其可以滿足上線要求。
2.2信息安全專項(xiàng)檢查與治理
信息管理部門在管理方面的具體實(shí)施必然是借助專職人員而實(shí)現(xiàn)，在每一年的年初均需要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況具體的檢查計(jì)劃以及年度性的檢查目標(biāo)，檢查的具體內(nèi)容必須按照企業(yè)中每一個(gè)部門的工作特性而決定，例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性、終端設(shè)備的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)版本的及時(shí)更新等[3]。對(duì)于重大隱患而言，信息安全管理人員需要及時(shí)錄入到系統(tǒng)當(dāng)中，并組織制定重大隱患的安全防治計(jì)劃，各個(gè)部門需要在接收到反饋之后及時(shí)對(duì)問題提出整治方案，并在限期內(nèi)處理。信息管理部門的安全專職人員需要對(duì)隱患庫(kù)當(dāng)中所存在的隱患進(jìn)行跟蹤性治理，并組織相應(yīng)人員進(jìn)行復(fù)查，對(duì)于沒有及時(shí)按期整改的部門，信息安全專職人員需要在短時(shí)間內(nèi)上報(bào)給信息負(fù)責(zé)人，并由人力資源部門對(duì)其進(jìn)行績(jī)效考核。每一個(gè)部門的信息安全專職人員需要根據(jù)計(jì)劃組織該部門的人員制定相應(yīng)預(yù)案，每一份預(yù)案在制定之后需要在5天之內(nèi)交到本部門負(fù)責(zé)人審批，并在審批通過之后上報(bào)信息管理部門。
2.3安全事件統(tǒng)計(jì)、調(diào)查及組裝整改
信息管理部門的安全專職人員必須在每一個(gè)月月初時(shí)對(duì)基層部門的信息安全事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。每一個(gè)系統(tǒng)的安全管理人員需要根據(jù)部門所發(fā)生的安全事件實(shí)行記錄記錄，并根據(jù)發(fā)生問題的原因進(jìn)行針對(duì)性的分析，每一個(gè)月以書面的形式將所記錄的內(nèi)容提供給管理部門，由管理部門實(shí)現(xiàn)工作狀況的改進(jìn)與完善。如果后續(xù)查出存在漏報(bào)現(xiàn)象，則需要由人力資源部門進(jìn)行績(jī)效考核。在發(fā)生安全事件之后，需要在5個(gè)工作日之內(nèi)對(duì)事件進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)并上報(bào)，調(diào)查過程中必須根據(jù)事故調(diào)查和統(tǒng)計(jì)的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，及時(shí)分析問題發(fā)生的主要原因，并堅(jiān)持“四不放”的基本原則，在調(diào)查之后編制事件的調(diào)查報(bào)告，調(diào)查與分析完成之后需要組織相關(guān)人員落實(shí)具體的整改改進(jìn)措施，信息安全事件的每一項(xiàng)調(diào)查任務(wù)都必須嚴(yán)格根據(jù)電力企業(yè)的通報(bào)制度進(jìn)行，務(wù)必保障每一個(gè)行為的合理性。
3評(píng)估與改進(jìn)
借助開展提高管理與標(biāo)準(zhǔn)理念以及管理標(biāo)準(zhǔn)，明確每一項(xiàng)工作的5W1H，在目的、對(duì)象、地點(diǎn)、時(shí)間、人員、方法等方面實(shí)行管理系統(tǒng)，促使信息管理部門與各個(gè)部門之間的接口、職責(zé)劃分清晰，達(dá)到協(xié)調(diào)性的分工合作，并借助ITMIS系統(tǒng)實(shí)行流程化的固定管理，嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)各項(xiàng)安全管理標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建信息化的安全管理建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)信息化的安全管理系統(tǒng)建設(shè)，在標(biāo)準(zhǔn)的PDCA階段循環(huán)周期借助管理目標(biāo)、職責(zé)分工、管理方法、管理流程、文檔記錄、考核要求等多個(gè)方面的管理提高整體安全性，在信息安全管理的建設(shè)中確保基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的搭建效果，借助行之有效的評(píng)估方式，對(duì)自動(dòng)化管理系統(tǒng)安全檢測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，并逐漸完善自動(dòng)化技術(shù)安全管理的建設(shè)任務(wù)，保障安全管理系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，信息安全工作是系統(tǒng)性的工程，“防范”與“攻擊”、“脆弱”與“威脅”是相互成長(zhǎng)不斷發(fā)展的。對(duì)此，在新時(shí)代之下，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)安全管理，務(wù)必從管理與技術(shù)兩個(gè)角度著手，確保網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全、物理安全、數(shù)據(jù)安全，從而實(shí)行多種管理措施，達(dá)到多層面、多角度的安全管理保障，提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)安全管理系統(tǒng)的整體建設(shè)效益，從而提高電網(wǎng)安全性。
參考文獻(xiàn)：
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篇9
電力是現(xiàn)代社會(huì)使用最廣泛的二次能源。電力的安全、穩(wěn)定和充足供應(yīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的重要保障條件，事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全大局。自從1998年全國(guó)裝機(jī)容量超過277GW，躍居世界第2位以來(lái)，我國(guó)電力仍以較高的速度和更大的規(guī)模在迅猛發(fā)展，預(yù)計(jì)到2011年底，我國(guó)電力裝機(jī)總?cè)萘?，全?guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量將超過10.4億千瓦。電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)首先要有一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)。該計(jì)算機(jī)平臺(tái)在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)界面、通信規(guī)約上遵守現(xiàn)行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，是一個(gè)可以不斷集成和擴(kuò)展的靈活的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在這一點(diǎn)上，與調(diào)度自動(dòng)化EMS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)是一樣的。不同的是，它面對(duì)的是信息量特別大，而通信又較為薄弱的配電網(wǎng)。
1 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備多，數(shù)據(jù)庫(kù)龐大，管理復(fù)雜。DMS的監(jiān)控對(duì)象為電源進(jìn)線及變電站、10kV開閉所、小區(qū)變電站、配電變電站、分段開關(guān)、補(bǔ)償電容器、用戶電能表和重要負(fù)荷等，因此站點(diǎn)非常多，通常要有成百上千甚至上萬(wàn)個(gè)。數(shù)量繁多的終端設(shè)備不但給系統(tǒng)組織帶來(lái)較大的困難，而且在控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，處理這么大量的信息并進(jìn)行設(shè)備管理，比輸電網(wǎng)更繁瑣。特別是在圖形工作站上，若要較清晰地展現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，困難將更大。
1.2電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的大量終端設(shè)備不在變電站內(nèi)，要求設(shè)備可靠性更高。輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的終端設(shè)備一般可以安放在被測(cè)控的變電站內(nèi)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這類設(shè)備按戶內(nèi)設(shè)備對(duì)待，只要求其在10℃―55℃環(huán)境溫度下工作即可。而配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的大量終端設(shè)備不能安置在室內(nèi)，如測(cè)控饋線分段開關(guān)的饋線RTU，就必須安放在戶外。其工作環(huán)境惡劣，通常要求在―25.75℃、濕度高達(dá)95℃的環(huán)境下工作，所以設(shè)備的關(guān)鍵部分就必須采用工業(yè)級(jí)的芯片，還要考慮防雨、散熱、防雷等因素，這類設(shè)備不僅制造難度大，而且造價(jià)也較戶內(nèi)設(shè)備高。此外，因配電網(wǎng)的運(yùn)行方式需要經(jīng)常調(diào)整，對(duì)電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制的頻繁程度比輸電網(wǎng)的高得多，這就更要求電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備具有較高的可靠性。
1.3電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的通信方式多樣復(fù)雜。承擔(dān)傳送數(shù)據(jù)和通話任務(wù)的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)，由于包含有各種類型側(cè)控裝置，因而常常具有多種通信方式。配電網(wǎng)終端設(shè)備的數(shù)量非常多又比較分散，也大大增加了配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的復(fù)雜性。但其通信速率，由于配電網(wǎng)不必考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題而不如輸電系統(tǒng)要求得那么高。
2 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的功能
2.1配電網(wǎng)的SCADA功能
配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)是通過監(jiān)測(cè)裝置來(lái)收集配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。監(jiān)測(cè)裝置除了變電站內(nèi)的RTU和監(jiān)測(cè)配電變壓器運(yùn)行狀態(tài)的TTU之外，還包括沿饋線分布的FTU （饋線終端裝置），用以實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的遠(yuǎn)動(dòng)功能。配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、四遙、狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)普、事件順序記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、制表打印等功能。
由于配電SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象既包含大的開閉所和小區(qū)變電站，又包括數(shù)金極多但單位容量很小的戶外分段開關(guān)，因此常將分散的戶外分段開關(guān)監(jiān)控集結(jié)在若干點(diǎn)（稱做區(qū)域站或集控站）以后再上傳至控制中心。若分散的點(diǎn)太多，還可以做多次集結(jié)。當(dāng)配電網(wǎng)設(shè)備比較密集時(shí)，可按距離遠(yuǎn)近劃分小區(qū)，將區(qū)域站設(shè)置在距小區(qū)中所有測(cè)控對(duì)象均比較近的位置，通信通道適合采用電纜或光纖。而當(dāng)配電網(wǎng)比較狹長(zhǎng)時(shí)，可將區(qū)域站設(shè)置在為該配電網(wǎng)供電的110kV變電站內(nèi)，此時(shí)最好采用配電載波通信方式傳輸信息。
2.2配電變電站自動(dòng)化
配電變電站自動(dòng)化SA有以下基本功能：對(duì)配電所實(shí)施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA）通信。
2.3饋線自動(dòng)化
饋線自動(dòng)化FA是指配電線路的自動(dòng)化，在正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方或就地合閘和分閘操作。在故降時(shí)獲得故障記錄，并能自動(dòng)判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對(duì)非故障區(qū)域恢復(fù)供電.
2.4用戶自動(dòng)化
用戶自動(dòng)化主要包括負(fù)荷管理和用電管理。負(fù)荷管理是根據(jù)需要來(lái)控制用戶負(fù)荷，并能幫助控制中心操作員制定負(fù)荷控制策略和計(jì)劃。用電管理主要包括自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。
2.5配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用軟件
高級(jí)應(yīng)用軟件（PAS）主要是指配電網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算軟件，包括負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、線損計(jì)算分析、電壓/無(wú)功優(yōu)化等。高級(jí)應(yīng)用軟件是有力的調(diào)度工具，通過高級(jí)應(yīng)用軟件，可以更好地掌握當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。配電自動(dòng)化中的這些軟件與調(diào)度自動(dòng)化的相類似，但配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻之類的問題。當(dāng)前電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用件可以分成三個(gè)層次開發(fā)：①基本應(yīng)用軟件，即網(wǎng)絡(luò)分析軟件；②派生類軟件，如變電站負(fù)荷分配、饋線負(fù)荷分配等；③專門應(yīng)用軟件，如小區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)、投訴電話處理，變壓器設(shè)備管理等。
3 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展
3.1變電站自動(dòng)化的新進(jìn)展
變電站自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以收集較為齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和判斷功能，方便監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。目前，我國(guó)的變電站自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)很成熟，并廣泛地應(yīng)用于高、中、低壓變電站中，這大大提高了變電站的運(yùn)行效率及可靠性。但與國(guó)外先進(jìn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)相比，仍存在許多需要改進(jìn)的地方。如國(guó)外無(wú)論是分層分布式的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)還是常規(guī)的RTU方式，均能可靠地實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值班監(jiān)控，這對(duì)國(guó)內(nèi)進(jìn)行新、老變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和改造很有啟發(fā)。
3.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的新進(jìn)展
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要組成部分和核心內(nèi)容，它是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中已經(jīng)起著不可或缺的作用。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展而日新月異，系統(tǒng)升級(jí)換代很快，當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展面臨著一些挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)于以實(shí)時(shí)運(yùn)行為首要任務(wù)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)尤為重要，但隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛使用，網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒侵害不斷發(fā)生，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了威脅。一方面，從網(wǎng)絡(luò)安全的角度出發(fā)，需要將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)隔離運(yùn)行；另一方面，隨著自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模日益擴(kuò)大、應(yīng)用復(fù)雜度的日益提高，各個(gè)控制中心之間以及各個(gè)自動(dòng)化子系統(tǒng)之間的交互大大增強(qiáng)，需要進(jìn)行信息的一體化整合與集成。因此，需要對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全集成技術(shù)進(jìn)一步研究，使得系統(tǒng)的開放性、穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性，特別是安全性更強(qiáng)。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)可以是集中式的，即由一個(gè)配電管理自動(dòng)化主站，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集，并和饋線自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、用戶管理等集成為一個(gè)系統(tǒng)；電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式結(jié)構(gòu)的，如在變電站中設(shè)立二級(jí)主站，整個(gè)電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)由一個(gè)一級(jí)主站及若干個(gè)子系統(tǒng)（如負(fù)荷管理等子系統(tǒng)）集成。這樣的信息收集和處理也是分層和分布的，適合采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張麗英.電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)（網(wǎng)、省調(diào)部分）[M].中國(guó)電力出版社，2007.
篇10
Methodology for Thermal Analysis of Multi-system in Engine Underhood
Gao Qing1，2，Qian Yan1，2，Ge Fei3，Y.Y.Yan4
（1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China；
2. College of Automotive Engineering，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China；
3. R&D Cent.，China First Automobile Works Group Corp.，Changchun，Jilin 130011，China；
4. University of Nottingham，Nottingham NG7 2RD，UK）
Abstract：The thermal control of automotive power supply system and air conditioning system is one of core problems of vehicle thermal management. for the traditional internal combustion engines, the multi-system thermodynamic processes in engine underhood deal with water jacket cooling, air conditioning, supercharger intercooler, oil cooling, etc. This paper sums up the technology development and progress on the vehicle thermal management, discusses the current status of the underhood thermal flow and heat transfer analysis and further indicates numerical model establishment, simulation analysis and calculation method, including one dimensional（1D） analysis, three dimensional (3D) analysis and lumped parameter analysis. By analyzing the basic model of computational fluid dynamics（CFD） platform, these works will provide support and help for promoting the progress of vehicle thermal management analysis.
Keywords：vehicle；thermal management；underhood；numerical simulation
汽車動(dòng)力艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，半封閉的空間內(nèi)包含了車輛的動(dòng)力及傳動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)，以及汽車空調(diào)系統(tǒng)等整車重要組成部分。當(dāng)前，能源危機(jī)日益嚴(yán)峻，對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放的要求也越來(lái)越高。為了解決這一問題，許多新技術(shù)和新裝置應(yīng)運(yùn)而生，這些裝置使動(dòng)力艙內(nèi)的位置更加緊湊、復(fù)雜。在運(yùn)行狀態(tài)下，各系統(tǒng)的熱狀態(tài)之間難免產(chǎn)生相互影響，不利于各系統(tǒng)的散熱。因此，動(dòng)力艙內(nèi)的熱流動(dòng)問題以及研發(fā)更加高效的熱管理系統(tǒng)，已經(jīng)成為改善車輛散熱性能、提高整車動(dòng)力性的關(guān)鍵[1-3]。
無(wú)論是常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，還是新能源電動(dòng)汽車，其熱管理的兩大核心問題都是動(dòng)力源溫控與汽車空調(diào)系統(tǒng)，以及協(xié)同控制問題。通常，它們的熱過程交織在動(dòng)力艙內(nèi)，發(fā)生復(fù)雜的熱交互影響。因此，其合理有效的匹配設(shè)計(jì)一直困擾著工程師，也制約著汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和舒適性的進(jìn)一步提高。因此，基于汽車熱管理發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)計(jì)和空調(diào)設(shè)計(jì)的集成開發(fā)具有很大的技術(shù)空間和潛力。
20世紀(jì)80年代，國(guó)際上一些著名汽車公司就開始關(guān)注將汽車熱管理分析融入新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)中，美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）每隔兩年召開一次車輛熱管理系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議[4]。近年來(lái)，我國(guó)也開始關(guān)注汽車熱管理技術(shù)的發(fā)展，特別是動(dòng)力艙內(nèi)多系統(tǒng)熱流體力學(xué)分析等問題，并在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和空調(diào)設(shè)計(jì)中，逐步解決實(shí)際問題。
早期動(dòng)力艙熱管理分析手段主要是傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法，一般需要進(jìn)行整車試驗(yàn)，雖然得到一些試驗(yàn)結(jié)果，但是試驗(yàn)條件和分析項(xiàng)目有限，耗用大量的人力物力，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，不利于開展更廣泛的研究。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，數(shù)值計(jì)算和模擬仿真工具發(fā)展相對(duì)完善，使數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為動(dòng)力艙熱管理技術(shù)的主要手段，并取得了突破性進(jìn)展[2]。利用一維以及三維CFD軟件對(duì)動(dòng)力艙進(jìn)行熱流動(dòng)模擬仿真分析，不但能夠克服試驗(yàn)方法的局限性和各種困難，而且得到的結(jié)果準(zhǔn)確性也越來(lái)越高，特別在一些細(xì)節(jié)上更為直觀，更利于研究和解決實(shí)際問題。
為此，本文通過總結(jié)作者相關(guān)工作，系統(tǒng)歸納當(dāng)前汽車熱管理中動(dòng)力艙熱分析技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)和趨勢(shì)，以及數(shù)字化仿真分析的基本方法，進(jìn)一步認(rèn)知?jiǎng)恿ε摱嘞到y(tǒng)熱力學(xué)問題，為推動(dòng)汽車熱管理分析平臺(tái)建設(shè)提供支持和幫助。
1 動(dòng)力艙熱流動(dòng)數(shù)值模擬方法
當(dāng)前汽車動(dòng)力艙熱流動(dòng)分析數(shù)值模擬方法主要包括一維分析和三維分析。其中的熱管理系統(tǒng)模型包括5個(gè)主要部分：空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)（Air Conditioning Circuit）、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)（Engine Cooling Circuit）、空氣側(cè)機(jī)艙循環(huán)系統(tǒng)（Underhood Airside Circuit）、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（Engine Lubrication Circuit）和進(jìn)、排氣系統(tǒng)循環(huán)（Intake and Exhaust Circuit）。
從一維分析到三維分析，再到一維多系統(tǒng)耦合分析，以及工業(yè)化設(shè)計(jì)，國(guó)際先進(jìn)汽車制造商無(wú)不加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助開發(fā)，進(jìn)行多系統(tǒng)間的相互作用和影響分析，使設(shè)計(jì)流程越來(lái)越接近更加客觀的復(fù)雜情況，同時(shí)處理多項(xiàng)方案，在簡(jiǎn)化試驗(yàn)過程的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)過程，評(píng)估多項(xiàng)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)字模擬技術(shù)的完善。目前國(guó)際先進(jìn)的汽車熱管理及其空調(diào)一體化設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)通常更加重視數(shù)字化設(shè)計(jì)工作的建設(shè)，同時(shí)也希望指導(dǎo)汽車空調(diào)等系統(tǒng)的精細(xì)設(shè)計(jì)與開發(fā)。
1.1 一維仿真方法
動(dòng)力艙熱流動(dòng)問題分析的一維仿真方法是從整體角度出發(fā)，從工業(yè)設(shè)計(jì)和開發(fā)的角度，著重分析各個(gè)系統(tǒng)之間的相互影響。目前應(yīng)用于車輛熱管理的一維仿真軟件主要有英國(guó)Flowmaster International公司開發(fā)的FLOWMASTER一維設(shè)計(jì)分析平臺(tái)，奧地利MAGNA公司開發(fā)的KULI一維設(shè)計(jì)分析平臺(tái)，比利時(shí)LMS公司的AMESim一維設(shè)計(jì)三維分析混合平臺(tái)以及美國(guó)Gamma Technologies公司的GT-COOL一維仿真平臺(tái)等。
1993年，通用汽車公司的研究者們基于一維空氣流道假設(shè)建立了一種工程分析方法，它利用少量數(shù)值模擬和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)更多工況冷卻空氣流量進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，但該方法無(wú)法準(zhǔn)確考慮存在復(fù)雜回流的情況[5]。1999年，VALEO發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻實(shí)驗(yàn)室研究者基于一維空氣流動(dòng)計(jì)算方法，分析了散熱器尺寸、風(fēng)扇尺寸、風(fēng)扇罩以及車速對(duì)轎車?yán)鋮s系統(tǒng)性能的影響，并與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，指導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的布置設(shè)計(jì)[6]。2001年，Valeo發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻研究所（簡(jiǎn)稱VEC）使用FLOWMASTER建立了動(dòng)力艙模型，對(duì)其提出的降低油耗量和尾氣排放的電子控制單元（Electronic Control Unit，ECU）控制策略進(jìn)行了模擬，證明了模擬計(jì)算結(jié)果指出的控制方法可以使油耗量和尾氣排放量達(dá)到最低[7]。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了一些相關(guān)研究。2008年，上海交通大學(xué)研究者利用仿真軟件AMESim建立發(fā)動(dòng)機(jī)各子模塊和仿真模型，著重建立發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真模型開展分析，并利用試驗(yàn)臺(tái)架對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證，其中利用系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行機(jī)油泵優(yōu)化設(shè)計(jì)，并與原機(jī)油泵的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果證明優(yōu)化后的機(jī)油泵更加合理[8]。2009年，同濟(jì)大學(xué)研究者以某重型柴油機(jī)為原型，利用KULI軟件建立了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)模型，進(jìn)行了瞬態(tài)工況下冷卻液溫度以及油溫度變化的仿真研究[9]，獲得了良好結(jié)果。
1.2 三維數(shù)值模擬方法
事實(shí)上，一維分析更加關(guān)注性能分析和因素關(guān)聯(lián)性表征，而三維分析更有利于現(xiàn)象行為分析、微觀細(xì)節(jié)表征和數(shù)值試驗(yàn)預(yù)測(cè)。因此，三維仿真方法與一維仿真方法相比，動(dòng)力艙熱流動(dòng)問題分析的三維數(shù)值模擬方法更加注重細(xì)節(jié)，可以關(guān)注系統(tǒng)的細(xì)節(jié)和局部分析，指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。應(yīng)用于汽車熱管理分析的主要三維軟件有美國(guó)Thermo Analytics公司與福特汽車公司聯(lián)合開發(fā)的新一代高級(jí)熱管理設(shè)計(jì)與分析工具RadTherm，美國(guó)ANSYS公司集成的CFD高級(jí)流體仿真軟件FLUENT以及CD-adapco Group公司開發(fā)的復(fù)雜流動(dòng)的流體分析商用軟件包STAR-CD等。
1999年至2000年，通用汽車公司Damodaran[10]等人和雷諾汽車公司Gilliéron [11]等人使用FLUENT軟件對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，探討了使用計(jì)算流體力學(xué)方法解決發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱問題的可行性。2002年，通用汽車公司的Yang Zhigang和德爾福汽車系統(tǒng)公司的James等人使用三維數(shù)值模擬方法，對(duì)汽車前置冷凝器、散熱器和風(fēng)扇模塊的排列方式進(jìn)行了研究，對(duì)各種設(shè)計(jì)下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了比較分析[12]。2007年，Tai [13]通過CFD方法分析了進(jìn)氣格柵形狀及位置，以及多孔介質(zhì)模型參數(shù)設(shè)置對(duì)流場(chǎng)形狀的影響，并與一維計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了耦合分析，提供了車輛前端設(shè)計(jì)的方法。2009年，Subramanian[14] 對(duì)艙內(nèi)散熱空氣回流進(jìn)行了研究，由于艙內(nèi)布置形式不合理，導(dǎo)致散熱器出口處的空氣形成的回流，造成散熱器散熱能力較差，通過改變動(dòng)力艙結(jié)構(gòu)，防止回流產(chǎn)生，使散熱器保證良好的散熱效率。
國(guó)內(nèi)方面，2004年，東風(fēng)柳州汽車有限公司研究人員使用CFD軟件對(duì)某型兩廂車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的高低速流動(dòng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，得到發(fā)動(dòng)機(jī)艙流動(dòng)特征、散熱能力及結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議[15]。2005年，華中科技大學(xué)研究人員[16]使用FLUENT軟件計(jì)算汽車外流場(chǎng)與發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)，以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙的散熱特性和溫度場(chǎng)特性，利用發(fā)動(dòng)機(jī)艙空氣最高溫度值判別溫度狀態(tài)是否滿足設(shè)計(jì)要求。
2 動(dòng)力艙三維基本模型
動(dòng)力艙內(nèi)包含多個(gè)系統(tǒng)及裝置，主要是以換熱器和風(fēng)扇為主的單元形式。為使三維模擬接近實(shí)際，必須抓住這些裝置的主要特征，有針對(duì)性地采用軟件中的基本模型及模塊進(jìn)行模擬，本文主要針對(duì)FLUENT軟件中的模型，歸納以下的模擬方法。
2.1 熱交換器
動(dòng)力艙中具有熱交換性質(zhì)的裝置包含空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器，渦輪增壓系統(tǒng)的中冷器，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的散熱器等。這些裝置一般具有多翅片、多管路和狹小縫隙特征。在動(dòng)力艙模擬過程中，難于對(duì)其具體結(jié)構(gòu)以及特征進(jìn)行有效仿真，但它們宏觀共性均具有壓降特性的通氣形態(tài)，同時(shí)冷熱流體互換，一種流體將熱量傳遞給另一種流體。借助該顯著特征，三維模擬主要采用4種基本模型對(duì)熱交換器單元的流動(dòng)及換熱過程進(jìn)行三維模擬，分別為散熱器模型、多孔介質(zhì)模型、多孔跳躍模型以及換熱器模型。
2.1.1 散熱器模型
散熱器模型（Radiator模型）是一種對(duì)熱交換單元簡(jiǎn)化的模型，即不考慮模型厚度，熱交換元件被假定成一個(gè)無(wú)限薄的面，只對(duì)其速度與壓降特性以及換熱特性進(jìn)行模擬，以便突出體現(xiàn)熱交換。散熱器模型是將壓降和熱交換系數(shù)作為散熱器法相速度的函數(shù)而定義其數(shù)學(xué)模型。
華中科技大學(xué)研究者[16]曾在貨車內(nèi)流場(chǎng)分析中，對(duì)冷凝器、中冷器、散熱器都采用了這種模型，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出壓強(qiáng)損失系數(shù)與速度的關(guān)系式以及散熱系數(shù)與速度的關(guān)系式，以模擬散熱器特性。2009年，索文超等[17]將散熱器簡(jiǎn)化，定義壓力損失系數(shù)為多項(xiàng)式，并輸入散熱器單位面積的散熱量來(lái)進(jìn)行模擬。
2.1.2 多孔介質(zhì)模型
多孔介質(zhì)模型（Porous 模型）是近年來(lái)用于對(duì)動(dòng)力艙內(nèi)熱交換單元進(jìn)行模擬的重要手段，模擬分析中假設(shè)熱交換單元如同多孔介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)有形模擬，達(dá)到冷熱流體換熱，通過輸入慣性阻力系數(shù)、粘性阻力系數(shù)等參數(shù)以及多孔介質(zhì)固體部分的體熱生成率等參數(shù)來(lái)定義通過多孔介質(zhì)后流體的壓降及熱交換特征。
丁鐵新等[18]對(duì)裝載機(jī)整車罩殼內(nèi)的散熱器用多孔介質(zhì)模型進(jìn)行了模擬，多孔介質(zhì)的物性通過液壓油散熱器試驗(yàn)確定。同時(shí)，畢小平等[19]對(duì)換熱器芯體應(yīng)用了多孔介質(zhì)模型，通過輸入空氣流過多孔介質(zhì)時(shí)的壓力損失和多孔介質(zhì)向空氣的散熱量進(jìn)行了模擬。
2.1.3 多孔跳躍模型
多孔跳躍模型（Porous Jump模型）實(shí)際上是多孔介質(zhì)模型的一維簡(jiǎn)化，類似于模擬已知速度與壓降特性關(guān)系的薄膜，與多孔介質(zhì)模型相比，多孔跳躍模型的收斂性和穩(wěn)定性較好，節(jié)省計(jì)算資源[20]。其具體過程也是將模型簡(jiǎn)化為無(wú)限薄面，通過介質(zhì)表面滲透性、壓力跳躍系數(shù)等參數(shù)體現(xiàn)多孔跳躍介質(zhì)的特征。
西北工業(yè)大學(xué)研究者[21]利用多孔介質(zhì)的Darcy定律，結(jié)合風(fēng)阻性能試驗(yàn)，得到多孔跳躍介質(zhì)表面滲透性和壓力跳躍系數(shù)，對(duì)散熱器進(jìn)行了模擬。2009年，袁俠義等[3]采用同樣的方法模擬了動(dòng)力艙內(nèi)的散熱器冷凝器等。
2.1.4 換熱器模型
換熱器模型（Heat Exchanger模型）可分兩種，分別為傳熱單元數(shù)模型（Number of Transfer Units，NTU）和簡(jiǎn)化效率模型。前者的NTU模型中，不考慮冷卻劑的相變，即可以用于模擬散熱器、中冷器等單相流情況；后者的簡(jiǎn)化效率模型中，冷卻劑性質(zhì)可以被定義為壓強(qiáng)和溫度的函數(shù)，因此可以計(jì)算相變換熱器，如空調(diào)冷凝器。
在換熱器模型中，冷卻劑的溫度是沿流動(dòng)方向變化的，可將熱交換器劃分成一些傳熱單元，通過定義冷卻劑路徑、冷卻單元數(shù)量、冷卻劑性質(zhì)以及壓降等參數(shù)來(lái)逐個(gè)對(duì)每個(gè)傳熱單元進(jìn)行計(jì)算，最終得到整個(gè)熱交換器的流動(dòng)及換熱特性。這種方法與上述幾種計(jì)算熱交換器的方法相比，考慮了冷卻劑側(cè)的流動(dòng)與外部空氣側(cè)傳熱耦合效應(yīng)，使模擬結(jié)果更貼近實(shí)際。
清華大學(xué)研究者[22]曾將散熱器劃分為多個(gè)計(jì)算單元區(qū)域，應(yīng)用效能－傳熱單元數(shù)（ε-NTU）法進(jìn)行換熱計(jì)算。這種計(jì)算方法可以考慮到冷卻劑溫度沿流動(dòng)方向的變化。2009年，周建軍等[23]對(duì)散熱器的熱力學(xué)特性采用了換熱器模型結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，而其阻力特性采用了多孔介質(zhì)模型，獲得較好的分析結(jié)果。
2.2 風(fēng)扇
動(dòng)力艙內(nèi)的風(fēng)扇起著組織艙內(nèi)氣流，引導(dǎo)氣流通過熱交換元件的重要作用，氣流通過風(fēng)扇后有一個(gè)壓升，一般采用的傳統(tǒng)方法是以風(fēng)扇性能曲線對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行模擬。若考慮到風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于流場(chǎng)產(chǎn)生的影響，目前在FLUENT中可采用MRF模型（Moving Reference Frame模型）或者滑移網(wǎng)格模型（Moving Mesh模型）。
2.2.1 風(fēng)扇模型
風(fēng)扇模型（Fan模型）是將風(fēng)扇的幾何特征和流動(dòng)特征參數(shù)化，簡(jiǎn)化成一個(gè)無(wú)限薄的面，模擬風(fēng)扇對(duì)流場(chǎng)的影響。在風(fēng)扇邊界條件中，風(fēng)扇一般以風(fēng)扇性能曲線，即靜壓與流速的函數(shù)關(guān)系曲線，風(fēng)扇中心和旋轉(zhuǎn)軸位置，以及徑向速度和切向速度來(lái)模擬風(fēng)扇流動(dòng)特征。Fan模型具有計(jì)算速度快、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。但Fan模型的缺點(diǎn)是其很依賴前期的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)又受試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境和條件的影響[24]。
目前，對(duì)于風(fēng)扇的模擬基本上都采用了風(fēng)扇模型這種方式進(jìn)行。
2.2.2 MRF模型
MRF模型（Moving Reference Frame模型）是一種定常計(jì)算模型，認(rèn)為網(wǎng)格單元做勻速運(yùn)動(dòng)，這種方法適合計(jì)算區(qū)域上各點(diǎn)的速度等特征基本相同的問題，例如旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇。MRF模型是最簡(jiǎn)單的用于處理模型中有運(yùn)動(dòng)物體存在的一種方法。在使用MRF模型時(shí)，需要對(duì)計(jì)算域內(nèi)的不同運(yùn)動(dòng)方式的子區(qū)域進(jìn)行劃分，單獨(dú)對(duì)每個(gè)子區(qū)域進(jìn)行運(yùn)動(dòng)方式的控制，子區(qū)域間可通過相接面進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。與Fan模型相比，MRF模型可獲得更多的信息，如葉片上的流場(chǎng)、風(fēng)扇特性、風(fēng)扇效率以及葉片上的載荷分布等。
德國(guó)貝爾公司Knaus等[25]曾使用MRF模型，通過對(duì)動(dòng)量方程添加科式離心力的方式對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行模擬。丁鐵新等[18]在對(duì)風(fēng)扇模擬的幾種方法進(jìn)行比較之后，對(duì)風(fēng)扇葉片等細(xì)節(jié)未做較大簡(jiǎn)化，直接用MRF模型進(jìn)行模擬也得到了較為滿意的結(jié)果。
2.2.3 滑移網(wǎng)格模型
滑移網(wǎng)格模型（Moving Mesh模型）是用于模擬風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的另外一種方法，采用這種方法計(jì)算出來(lái)的流場(chǎng)就是實(shí)際的流場(chǎng)，可以實(shí)時(shí)地觀察到風(fēng)扇的空間位置變化[18]。但與MRF模型相比，這種方法的計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，計(jì)算量大，目前還是比較難于把握。
2.3 其它部件
在動(dòng)力艙內(nèi)部，還存在著一些輔助的部件，膨脹水箱、蓄電池以及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣裝置等。一些塑料元件可以當(dāng)作絕熱邊界來(lái)進(jìn)行處理，而金屬元件可以先給定一定的固定溫度，從模擬計(jì)算的結(jié)果中，提取出相應(yīng)位置的散熱量，再將其作為邊界條件，重新進(jìn)行計(jì)算[26]?；蛘咭部僧?dāng)作固定熱源處理，給予一定的體積熱源。
3 一維與三維聯(lián)合應(yīng)用
一維仿真計(jì)算周期短，可控性強(qiáng)，可從整體角度把握系統(tǒng)，研究系統(tǒng)中各部分間的影響關(guān)系和關(guān)聯(lián)特性。而三維數(shù)值模擬計(jì)算關(guān)注細(xì)節(jié)和微觀現(xiàn)象，可以觀測(cè)到一維仿真無(wú)法觀測(cè)到的局部情況，如面體內(nèi)的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)等，觀察到一些因素的作用和趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)資源的提升，計(jì)算方法的進(jìn)步，以及客觀工程分析要求，越來(lái)越多采用一維與三維聯(lián)合應(yīng)用。動(dòng)力艙熱流動(dòng)分析數(shù)值模擬的趨勢(shì)是將一維仿真與三維模擬計(jì)算結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到更好的模擬效果[27]。
奧地利的AVL公司致力于將熱管理系統(tǒng)內(nèi)外流動(dòng)聯(lián)合仿真，在熱管理系統(tǒng)空氣側(cè)流場(chǎng)使用SWIFT軟件，熱管理系統(tǒng)模擬使用一維熱流體系統(tǒng)分析軟件FLOWMASTER，發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒和水套內(nèi)流動(dòng)使用三維熱流體數(shù)值模擬軟件 FIRE，并通過 CRUISE軟件實(shí)現(xiàn)一維和三維系統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)的交換和銜接[2]。
英國(guó)MIRA公司和 JAGUAR公司利用 FLUENT
計(jì)算了發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流動(dòng)與傳熱，使用 FLOWMASTER對(duì)冷卻系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)行仿真，使用GT-POWER對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程進(jìn)行模擬，并將3個(gè)密切關(guān)聯(lián)、相互影響的計(jì)算系統(tǒng)的邊界條件和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整合，各自的模擬結(jié)果為其它部分的計(jì)算提供邊界條件，交換數(shù)據(jù)，互相修正，系統(tǒng)地研究了熱管理系統(tǒng)性能和發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的流場(chǎng)以及溫度場(chǎng)分布[28]。事實(shí)上，隨著汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工程的發(fā)展，逐步完善的發(fā)動(dòng)機(jī)過程仿真、空調(diào)過程仿真及整車行駛熱空氣動(dòng)力學(xué)過程仿真等促進(jìn)了動(dòng)力艙多熱力系統(tǒng)模型分析方法的不斷進(jìn)步。
4 結(jié)論
動(dòng)力艙是車輛的重要的組成部分，也是汽車熱管理涉及的主要問題。動(dòng)力艙散熱直接影響整車的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性，致使動(dòng)力艙熱流動(dòng)分析越來(lái)越受到重視，也成為評(píng)估和優(yōu)化整車性能的重要途徑。動(dòng)力艙熱流動(dòng)分析涉及復(fù)雜的流動(dòng)、傳熱、發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程、空調(diào)運(yùn)行過程，以及環(huán)境熱舒適性等諸多問題，面臨多系統(tǒng)交互和性能制約，既要從全局角度進(jìn)行掌控，也要從局部細(xì)節(jié)進(jìn)行具體分析。一維與三維聯(lián)合仿真是未來(lái)汽車開發(fā)設(shè)計(jì)的發(fā)展需求，因此集成各個(gè)系統(tǒng)之間耦合分析必將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
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篇11
(一)數(shù)據(jù)分類
一般在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中,可以根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源的不同將其分為原始數(shù)據(jù)以及再生數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)指的就是在現(xiàn)場(chǎng)直接采集的數(shù)據(jù),再生數(shù)據(jù)具體是指在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次加工得到的數(shù)據(jù)。根據(jù)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行更為細(xì)致的分類:
首先就是現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),指的就是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù),其特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)量特別大,因此對(duì)于此類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提出了更高的要求。第二就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù),指的是電力設(shè)備數(shù)學(xué)的一些數(shù)據(jù),其屬于設(shè)備管理的基本范疇之內(nèi),例如線路或者發(fā)電機(jī)等。第三就是日常的運(yùn)行數(shù)據(jù),主要有電力自動(dòng)化系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)以及各種職能部門在工作中處理的數(shù)據(jù)。最后就是市場(chǎng)數(shù)據(jù),因?yàn)殡娏π袠I(yè)的市場(chǎng)化改革正在逐步進(jìn)行,所以將市場(chǎng)數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分類中也是適應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)的必然要求。
(二)數(shù)據(jù)獲取
獲取數(shù)據(jù)也可以被稱為采集數(shù)據(jù),指的是電力自動(dòng)化的輸入,分為數(shù)據(jù)的采集以及處理和轉(zhuǎn)發(fā)等三個(gè)環(huán)節(jié)。與電力自動(dòng)化系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的就是數(shù)據(jù)的傳輸是采集的關(guān)鍵。目前來(lái)看針對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸,主要有有線以及無(wú)線兩種主要方式,有線傳輸?shù)姆绞桨斯饫w和電纜等,無(wú)線傳輸?shù)姆绞接形⒉ㄒ约盁o(wú)線擴(kuò)頻等。目前我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸,但是無(wú)線傳輸在一些特殊區(qū)域發(fā)揮出重要作用,因?yàn)闊o(wú)線傳輸具有減少鋪設(shè)線路的優(yōu)點(diǎn)所以在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集來(lái)說(shuō)就具有較大優(yōu)勢(shì)。但是無(wú)線傳輸中的一些技術(shù)問題還是有待解決的,比如數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及可靠性等。如果解決了這些問題,無(wú)線傳輸可能成為電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的新重點(diǎn)。
二、電力自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析
(一)唯一性的特點(diǎn)
在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中存在著大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)就是具備一定的獨(dú)立性,但是在子系統(tǒng)進(jìn)行交流的過程中這些數(shù)據(jù)也會(huì)包含其他子系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù),所以子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)會(huì)存在交叉現(xiàn)象,如果不能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善處理的話就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問題。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的冗余很可能導(dǎo)致系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時(shí)能力降低湖或者更新速度較慢,嚴(yán)重的話還可能導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低。所以說(shuō)為了能有效的保證數(shù)據(jù)的唯一性,就需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理以及日常維護(hù)工作。通常來(lái)說(shuō)對(duì)于離線數(shù)據(jù)庫(kù)可以比較容易進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)其唯一性難度不高,但是針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)就需要將數(shù)據(jù)庫(kù)的信息映射到不同工作站的內(nèi)存中,就需要在線進(jìn)行統(tǒng)一管理來(lái)確保不同子工作站的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新來(lái)避免重復(fù)性。
(二)數(shù)據(jù)共享性
目前在數(shù)據(jù)的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數(shù)據(jù)共享以及直接方位內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)通訊、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)等?；趙eb的數(shù)據(jù)共享,是通過互聯(lián)網(wǎng)的共享數(shù)據(jù)。目前隨著我國(guó)信息化的進(jìn)行以及網(wǎng)絡(luò)的普及,互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)深入到了社會(huì)的不同層面以及角落,網(wǎng)絡(luò)帶寬也越來(lái)越大,網(wǎng)速也逐步提高,這就使得web數(shù)據(jù)共享方式變得更為可行。跟其他的數(shù)據(jù)共享方式比起來(lái),基于web的數(shù)據(jù)共享技術(shù)充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具有高效率低成本的優(yōu)勢(shì),但是其缺點(diǎn)也較為明顯,實(shí)時(shí)性較差。近年來(lái),因?yàn)榛趦?nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)共享方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)靈活性和實(shí)時(shí)性較好、訪問速度較快等優(yōu)點(diǎn)所以得到了快速發(fā)展,這也是之后電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)共享指的就是把數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中,其缺點(diǎn)就是開放性不夠好。為了實(shí)現(xiàn)其開放性可以利用dcom技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其訪問接口。
三、數(shù)據(jù)流的安全性
目前伴隨著計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,把數(shù)據(jù)流作為信息載體的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理方式開始成為主流,通常來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性以及連續(xù)性、順序性,其過程中就是從數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)開始,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行流動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的基本策略跟系統(tǒng)的功能有關(guān)。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來(lái)越多的需要處理的數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。所以只有進(jìn)行合理的部署,數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘?lái)保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。數(shù)據(jù)流在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵,就是要解決系統(tǒng)的統(tǒng)一接口的問題以及實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)之間的互聯(lián)。其未來(lái)發(fā)展的基本方向就是實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化策略。 隨著電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存
儲(chǔ)了急劇增加,互聯(lián)網(wǎng)中的病毒等也開始泛濫,但是礙于一些硬件設(shè)備的限制導(dǎo)致了電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份等還是不夠完善,這就大大的增加了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)丟失很可能會(huì)導(dǎo)致電位運(yùn)行的不穩(wěn)定甚至是癱瘓。所以說(shuō)數(shù)據(jù)的安全問題成為了現(xiàn)在電力自動(dòng)化發(fā)展中十分重要的問題?？梢詮囊韵聨讉€(gè)角度入手談及提高數(shù)據(jù)安全性。
第一就是制度完善來(lái)確保數(shù)據(jù)安全。要在企業(yè)內(nèi)逐步制定以及完善有關(guān)計(jì)算機(jī)使用和數(shù)據(jù)安全維護(hù)的規(guī)章制度,通過加強(qiáng)對(duì)工作人員的思想教育來(lái)提高員工對(duì)于數(shù)據(jù)安全的重視晨讀,并且在之后的日常工作中要按照操作規(guī)范等來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸以及保存,形成良好的數(shù)據(jù)安全意識(shí)。
第二就是硬件設(shè)施的安全性,針對(duì)控制室的設(shè)計(jì)等要符合建筑規(guī)范,水電的安裝要符合技術(shù)要求,同時(shí)還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施?？刂剖乙斜匾陌踩Ｐl(wèi)措施。
最后就是技術(shù)性的安全,系統(tǒng)要有完整性,要安裝必備的防病毒軟件,并且及時(shí)的對(duì)操作系統(tǒng)等進(jìn)行升級(jí),同時(shí)定式更新病毒庫(kù)。有關(guān)數(shù)據(jù)要進(jìn)行及時(shí)的備份。計(jì)算機(jī)來(lái)設(shè)置密碼,重要的文件要加密。數(shù)據(jù)的刪除要進(jìn)行記錄以便可以恢復(fù)誤操作的數(shù)據(jù)。要堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)專用制度,把電力自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)跟商業(yè)網(wǎng)絡(luò)隔離開來(lái)。同級(jí)別部門之間進(jìn)行互相訪問是需要設(shè)置密碼,下級(jí)對(duì)于上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的訪問需要進(jìn)認(rèn)證,通過技術(shù)上的進(jìn)步來(lái)確保數(shù)據(jù)的安全才是核心所在。
結(jié)語(yǔ):
電力自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)會(huì)涉及到多方面內(nèi)容的系統(tǒng),其核心就是數(shù)據(jù)的處理。正確有效的數(shù)據(jù)處理是保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)的必要手段。目前隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用讓數(shù)據(jù)的處理凸顯出更高的價(jià)值。尤其是我國(guó)目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)逐步興起,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皩?shí)時(shí)性等問題解決之后,必將成為數(shù)據(jù)處理的重要增長(zhǎng)點(diǎn),所以基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理等將是一個(gè)新的課題。
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篇12
1、電力自動(dòng)化系統(tǒng)概述
電力自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度體制實(shí)行在線的提升與完善，而且還可以根據(jù)具體的需求對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的測(cè)量裝置的安裝，使得電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制機(jī)制的有效升級(jí)。電力系統(tǒng)所包含的功能多種多樣，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各大行業(yè)。自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的合理應(yīng)用，使得相關(guān)的各種電力資源都能夠更加科學(xué)合理地輸送到配電網(wǎng)的各大領(lǐng)域當(dāng)中。并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力資源的變電處理。也只有電力設(shè)備長(zhǎng)久地穩(wěn)定運(yùn)行，才使得電力資源可以進(jìn)行更加科學(xué)合理的調(diào)配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)。
2、電力自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)于電子信息技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1、發(fā)電廠自動(dòng)化中的應(yīng)用
發(fā)電廠在整個(gè)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制中起著十分重要的作用。發(fā)電廠對(duì)其起著十分重要的影響。而發(fā)電廠中所涉及的設(shè)備部件都比較繁多，所以很難實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一而有效的管理。因此，科學(xué)合理的自動(dòng)化控制方式對(duì)于發(fā)電廠的自動(dòng)化控制有著非常重要的意義。發(fā)電廠中的分散控制系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)可以通過一根總線連接在一起后，就可以對(duì)后臺(tái)所串聯(lián)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化進(jìn)行有效的控制。使得各個(gè)零部件都能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)合理的控制與監(jiān)督，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠的有效控制。
2.2、變電站自動(dòng)化中的應(yīng)用
電能在生產(chǎn)后，需要利用變電站對(duì)其進(jìn)行一系列的處理。首先，電廠將所生產(chǎn)的電能先輸送至變電站，只有變電站對(duì)其進(jìn)行升壓處理后才能傳送至用戶的使用客戶端，然后再利用客戶端對(duì)高壓再進(jìn)行降壓處理，方可將其送入居民住戶。電子信息技術(shù)在變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效保障變電站的基本性能，并將不斷改善電力自動(dòng)化系統(tǒng)的性能。變電站中所應(yīng)用到的電子信息技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)等等。電子信息技術(shù)在變電站中的良好運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。極大地改善了傳統(tǒng)變電站的不穩(wěn)定性，從而使得變電站的電力自動(dòng)化系統(tǒng)更加可靠和安全。
2.3、配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用
配電網(wǎng)自動(dòng)化其實(shí)就是把計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù)、相關(guān)的通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，然后采用比較先進(jìn)的配電設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。配電網(wǎng)中所包含的配電設(shè)備主要有電纜以及變壓器等一系列設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)于我國(guó)的配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)都是非常重要的組成部分。將自動(dòng)化有效應(yīng)用于配電網(wǎng)中后，便可以對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施有效的監(jiān)測(cè)，從而大大降低了我國(guó)配電網(wǎng)的運(yùn)行成本，進(jìn)一步提升了配電網(wǎng)運(yùn)行過程的安全性能以及穩(wěn)定性能。在以往的配電網(wǎng)運(yùn)行過程當(dāng)中，主要依賴人工的操作，這樣就很容易給操作人員帶來(lái)一定的安全隱患，一段操作不當(dāng)便有可能出現(xiàn)意外，甚至造成一定的人身傷害。而且，相關(guān)管理人員的缺乏也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)一定的不良影響。而電子信息技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，不僅確保了相關(guān)操作人員的安全，還提升了配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2.4、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用
我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度主要包括：電力調(diào)度中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、相關(guān)的工作站點(diǎn)、發(fā)電站、變電站的部分設(shè)備和下一級(jí)的調(diào)度中心等等內(nèi)容。將電子信息技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，主要指的是對(duì)電子信息三方面技術(shù)的有效運(yùn)用，分別是：對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一些設(shè)備的監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用、分線運(yùn)行安全技術(shù)的應(yīng)用和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用。將電子信息技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)當(dāng)中，不僅可以在很大程度上提升電網(wǎng)調(diào)度的安全性以及穩(wěn)定性，并且還可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度中對(duì)電能的分配處理環(huán)節(jié)提供一定的幫助。另外，還有效提升了電力系統(tǒng)的管理水平，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程更加穩(wěn)定、安全以及經(jīng)濟(jì)。為我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的供電工作提供了更加有效的保障。
總而言之，電力能源是人們生產(chǎn)生活當(dāng)中不可或缺的重要能源。所以，電力企業(yè)必須有效確保電力自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性以及高效運(yùn)行才能為人們的生產(chǎn)以及生活的正常進(jìn)行提供有效的保障。電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用，很好地提升了電力系統(tǒng)的供應(yīng)質(zhì)量以及供應(yīng)效率，進(jìn)一步提高了電力自動(dòng)化系統(tǒng)的性能，進(jìn)而更好地為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與建設(shè)提供更加有力的保障。
作者:陳碧琰 肖克勇 單位:國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司
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篇13
電力系統(tǒng)正在隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)一步推廣而逐漸走向智能化、自動(dòng)化，大部分基于電子信息技術(shù)的相關(guān)技術(shù)被設(shè)置到電力系統(tǒng)的自動(dòng)化中進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行控制和管理，這些技術(shù)的設(shè)置和部署則增強(qiáng)或加大了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，促進(jìn)系統(tǒng)工作效率，降低了電力系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的管理難度，同時(shí)信息化技術(shù)能幫助電力化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)功能，相關(guān)工作人員可以根據(jù)調(diào)度策略進(jìn)行系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的啟動(dòng)應(yīng)用。
1電力自動(dòng)化系統(tǒng)概述分析
電力系統(tǒng)能把發(fā)電、電力資源輸送、配電及用戶用電完整聯(lián)系在一起，電力自動(dòng)化系統(tǒng)則把相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)、微機(jī)技術(shù)及其它先進(jìn)技術(shù)等聯(lián)系在一起，其主要作用是為電力自動(dòng)化系統(tǒng)的配置用戶提供科學(xué)的設(shè)備管理和在線監(jiān)測(cè)服務(wù)，或者其他相關(guān)服務(wù)，以此來(lái)為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。電力自動(dòng)化系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活性，因此他可以很好的保證電力資源輸送等各方面安全性能，同時(shí)又能根據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行個(gè)性化的模塊設(shè)計(jì)，兼具電力系統(tǒng)的讓機(jī)器能夠更好的服務(wù)于人類，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)不同語(yǔ)言的交互和轉(zhuǎn)換。
2電子信息技術(shù)的應(yīng)用意義
電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在社會(huì)和人們的日常生活當(dāng)中他的應(yīng)用往往遍布世界各地，其所輸送的電力能源直接關(guān)系和影響到社會(huì)的各個(gè)層面，又嚴(yán)重地影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、持續(xù)和穩(wěn)定、高速等，在這些方面具有十分重要的影響意義。在電力管理工作方面，這些應(yīng)用需求對(duì)電力系統(tǒng)自身的發(fā)展和應(yīng)用提出了更高的、更為嚴(yán)格的要求，因此，我們必須試圖提升工作效率，在原來(lái)的工作上增加復(fù)雜程度，同時(shí)在電力系統(tǒng)中安裝部署電子信息系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)提升電力系統(tǒng)的自動(dòng)化。
3電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的電子設(shè)備與電子技術(shù)
3.1電子信息硬件設(shè)備
電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過程是通過定時(shí)查詢電子信息硬件設(shè)備和特定位置的狀態(tài)參數(shù)的信息和數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過分析和處理后根據(jù)返回結(jié)果調(diào)整相關(guān)參數(shù)完成的。在電子信息硬件設(shè)備中又包涵數(shù)據(jù)采集設(shè)備、調(diào)度控制設(shè)備等。數(shù)據(jù)采集設(shè)備的部署能夠采集諸如繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、開關(guān)狀態(tài)等信息，這些信息和數(shù)據(jù)被傳輸?shù)奖O(jiān)控中心經(jīng)過分析后，由監(jiān)控中心下發(fā)調(diào)節(jié)和控制指令，這時(shí)電力系統(tǒng)的參數(shù)會(huì)根據(jù)需求發(fā)生更改，在調(diào)度控制設(shè)備接收到控制指令后執(zhí)行，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)過程。電力自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用的電子設(shè)備具體有包括遠(yuǎn)方終端裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通道、調(diào)度中心遠(yuǎn)東通信接口裝置等。
3.2電子信息系統(tǒng)
電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)需要與之相關(guān)的電子設(shè)備、配套管理和控制軟件的支持。管理與控制內(nèi)容的不同導(dǎo)致電力自動(dòng)化系統(tǒng)中所應(yīng)用的軟件系統(tǒng)的差異，其軟件系統(tǒng)由能量管理系統(tǒng)和在線監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。能量管理系統(tǒng)的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的電能分配、調(diào)度與和管理，并且與此同時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)記錄和運(yùn)算過程。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠有效的控制和調(diào)整數(shù)據(jù)采集設(shè)備的工作狀態(tài)，并且分析和處理異常事故的原因，同時(shí)記錄電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。
4電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1發(fā)電廠自動(dòng)化
分布式自動(dòng)化綜合控制系統(tǒng)由控制中心、現(xiàn)場(chǎng)總線、相關(guān)電子設(shè)備等構(gòu)成，是發(fā)電廠一般應(yīng)用較為普遍的電子信息采集與控制系統(tǒng)。多組控制設(shè)備有控制中心對(duì)電廠的多個(gè)控制回路實(shí)現(xiàn)控制的獨(dú)立性，報(bào)護(hù)與監(jiān)控設(shè)備則被直接部署和安裝到現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)柜，讀取相關(guān)信號(hào)或執(zhí)行某些指令。
4.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
電力系統(tǒng)生產(chǎn)的電力按照使用需求輸送到不同的地區(qū)供用戶使用的過程由電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)由上級(jí)調(diào)度中心、工作站、下級(jí)調(diào)度中心、變電站終端等電子設(shè)備構(gòu)成，可以同時(shí)監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，可以降低人工調(diào)度的工作強(qiáng)度，另外又保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。具體的地，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)還能降低其發(fā)電過程的運(yùn)行成本。
4.3變電站自動(dòng)化
電子信息技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化運(yùn)行。是電子信息系統(tǒng)在應(yīng)用中對(duì)變電站二次設(shè)備相關(guān)功能進(jìn)行優(yōu)化和重組時(shí)，使這些設(shè)備能夠?qū)ψ冸娬鞠嚓P(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量和調(diào)整。變電站優(yōu)化系統(tǒng)由過程層、間隔層和站控層等三部分構(gòu)成，依據(jù)此三部分的相互合作完成變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化。
5結(jié)語(yǔ)
電子信息技術(shù)作為電力自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程當(dāng)中最關(guān)鍵也是最重要的應(yīng)用技術(shù)，其對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的影響意義。在此還要求電力單位與相關(guān)工作人員從多角度分析并加以把握控制電子信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，確保電力系統(tǒng)自動(dòng)化的有效運(yùn)營(yíng)。
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